[发明专利]半透射半反射液晶显示器及其操作和制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半透射半反射液晶显示器及其操作和制造方法。

背景技术

半透射半反射液晶显示器可以透射模式和/或反射模式运作。在某些例子中，半透射半反射液晶显示器的每一像素划分成透射部分(透射次像素)及反射部分(反射次像素)。当以透射模式运作时，背光模块产生由透射次像素调变的光源。当以反射模式运作时，反射的环境光由反射次像素调变。在某些例子中，透射次像素和反射次像素使用一共同液晶层，且液晶层具有均匀的面板间隙(cell gap)。在某些例子中，反射次像素的面板间隙约为透射次像素的面板间隙的二分之一。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出一种半透射半反射液晶显示器。半透射半反射液晶显示器利用一反射层遮蔽一像素电极及一共同电极之间的一部分电场，使每一像素的透射模式和反射模式间，达到良好重叠的一灰阶珈玛曲线(gray scale gamma curve)。不同像素的反射层连接至一共同参考电压。液晶分子的反射部分的电场弱于液晶分子的透射部分的电场，使环境光或外部光的相位延迟相似于背光的相位延迟，其中环境光或外部光在液晶层中来回通过一次，背光在液晶层中通过一次。

根据本发明的第二方面，提出一种半透射半反射液晶显示器的装置。包括一半透射半反射显示器的装置具有数个像素，每一像素包括一第一电极、一第二电极、一液晶层及一导电反射层。液晶层连接第一电极及第二电极。导电反射层介于液晶层及第二电极，以反射环境光。导电反射层与第二电极绝缘并覆盖部分的第二电极，使背光能透射各像素不被导电反射层覆盖的一部分。

装置具有以下特性。导电反射层遮蔽第一电极和第二电极之间的一部分电场。至少两像素的导电反射层电性连接。至少两像素的导电反射层电性连接至一共同参考电压。当一电场施加于液晶层时，导电反射层降低对应于该导电反射层的部分该液晶层的一有效双折射(effective birefringence)的改变。显示器包括在导电反射层和第二电极之间的保护层。

第一电极连接至一第一参考电压。在某些情况中，导电反射层连接至与第一参考电压不同的一第二参考电压。在某些情况中，导电反射层亦连接至第一参考电压。第一参考电压例如是一接地参考电压。在某些情况中，导电反射层连接至均方根(root-mean-square)值大于0.5V且小于液晶层的临界电压(threshold voltage)的一参考电压。

导电反射层用以增加像素中一电压透射特性与一电压反射特性的相似度。在介于一第一电压与第二电压之间的一像素电压中，像素的一反射率等于像素的一透射率，其中第一电压对应于一最小灰阶，第二电压对应于一最大灰阶。导电反射层包括至少一导电反射带。至少一像素中的导电反射层包括两个或两个以上的导电反射带。显示器包括具有一第一配向的一第一配向层及具有一第二配向的一第二配向层。第一配向及第二配向不垂直于导电反射带的长边方向。每一导电反射带具有介于1μm与10μm之间的一宽度。相邻的导电反射带相互平行，且两相邻的导电反射带的距离介于2μm与15μm之间。每一像素的导电反射带包括一平直、一弯曲或一分段线性(piecewiselinear)至少其中的一的形状。在各像素中，液晶层实质上具有相同的厚度。

液晶层包括数个分子。当施加于液晶层的电压小于临界值时，分子实质上垂直排列于第一电极的一表面。液晶层包括一负介电异向性(negativedielectric anisotropic)液晶材料。每一像素包括用以储存对应于一像素电压的一电荷量的一储存电容，以及连接至储存电容及一第二电极的一晶体管。导电反射层至少包括铝或银。显示器包括一偏光板，例如是一圆形偏光板。

根据本发明的第三方面，提出一种具有数个像素的装置，每一像素包括一液晶层及一反射遮蔽元件。液晶层位于第一电极及第二电极之间。第一电极及第二电极产生一电场于液晶层中。反射遮蔽元件反射外部光并遮盖对应于反射遮蔽元件的一区域的电场，使此区域的电场弱于背光透射像素的周围区域的电场。

装置具有以下特性。当电场施加于液晶层时，反射遮蔽元件降低对应于反射遮蔽元件的部分液晶层的一有效双折射的改变。

根据本发明的第四方面，提出另一种包括数个像素的装置，每一像素包括一透射部及一反射部。每一像素包括一第一电极、一第二电极、一液晶层及一反射层。液晶层连接至第一电极及第二电极。反射层对应于反射部以反射环境光，并提供电屏障，以相较于透射部的电场降低反射部的电场。